人因工程学 实验指导书ok 2

大连海洋大学自编教材人因工程学实验指导书高天一主编慕光宇审大连海洋大学2014年目录1人体测量系列实验 (2)1.1人体形体测量实验 (2)2人体特性因素测试系列实验 (3)2.1感觉测试类实验 (3)2.1.1彩色分辨视野测试实验 (3)2.1.2听觉测试实验 (5)2.1.3闪光融合频率测试实验 (7)2.2知觉测试类实验 (9)2.2.1空间知觉测试实验 (9)2.3注意测试类实验 (11)2.3.1注意力集中能力测试实验 (11)2.3.2注意分配测试实验 (14)2.4动作技能测试类实验 (18)2.4.1手指灵活性测试实验 (18)2.5学习记忆测试类实验 (19)2.5.1记忆广度测试实验 (19)2.5.2空间记忆广度测试实验 (21)2.6反应测试类实验 (23)2.6.1视觉反应时测试实验 (23)2.6.2反应时运动时测试实验 (28)3人体工作负荷测试系列实验 (32)3.1体力工作疲劳的测定实验 (32)4作业环境测试系列实验 (34)4.1环境照明测量实验 (34)4.2环境噪声测量实验 (36)4.3微气候测量实验 (38)5人因工程学自拟实验 (39)1人体测量系列实验主要有人体形体测量、人的皮肤电阻测量实验。

1.1人体形体测量实验[1] 实验简介由于人的形体和尺寸存在着较大的差异，所以如果进行设备设计和工作地设计为人所用时，我们必须考虑到这些差异。

人体工程学是人因学重要的组成部分之一，它应用科学的人体测量方法来开发工程设计标准，为人类服务。

[2] 实验目的(1) 掌握如何获取人体计量尺寸的方法(2) 掌握如何应用人体尺寸进行工作地设计[3] 实验设备人体测量仪，BD-Ⅱ-605包括：长马丁尺、中马丁尺、短马丁尺、直角规、游标卡尺、围度尺、足长测量仪。

适用于人体各肢体长度、宽度、围度等形态指标的测量。

可调高度的座椅、键盘、显示器。

人体秤、健康尺。

[4] 实验内容与步骤测量时应在呼气与吸气的中间进行。

其次序为从头向下到脚；从身体的前面，经过侧面，再到后面。

测量时只许轻触测点，不可紧压皮肤，以免影响测量的准确性。

某些长度的测量，即可用直接测量法，也可用间接测量法——两种尺寸相加减。

[5] 实验结果(1) 测量人体的12个主要指标，填入表1。

表1 身体测量数据(2) 建立一个舒适的数据输入工作地要求实验者选择一个自己认为舒适水平的坐高，测量并记录这个高度。

然后实验着进行数据输入任务的计算机终端设计；调整显示器的位置和键盘的高度，直到实验者认为舒适为止。

记录键盘高度、显示器高度以及显示器距离眼睛的距离。

[6] 思考题(1) 计算人体测量数据各项指标的平均值、标准差、第5、50和95百分位置。

(2) 设计符合所测人群使用的舒适的数据输入工作地，并画简图说明。

(3) 利用回归分析方法，建立人体测量尺寸与身高的回归公式，并画简图标出。

2人体特性因素测试系列实验主要有感觉类、知觉类、注意类、学习记忆类、动作技能类、反应类等实验。

2.1感觉测试类实验2.1.1彩色分辨视野测试实验[1] 实验简介视野是指当人的头部和眼球不动时，人眼能察觉到的空间范围，通常以角度表示。

人的视野范围，在垂直面内，最大固定视野为115°，扩大的视野为150°；在水平面内，最大固定视野为180°，扩大视野为190°。

如图1所示。

图1 垂直面内(a)与水平面内(b)的视野人眼最佳视区上下、左右视野均只有1.5°左右；良好视野范围，位于在垂直面内水平视线以下30°和水平面内零线左、右两侧各15°的范围内；有效视野范围，位于垂直面内水平视线以上25°，以下35°，在水平面内零线左右各35°的视野范围。

在垂直面内，实际上人的自然视线低于水平视线，直立时低15°，放松站立时低30°，放松坐姿时低40°，因此，视野范围在垂直面内的下界限也应随放松坐姿，放松立姿而改变。

色觉视野：不同颜色对人眼的剌激不同，所以视野也不同。

白色视野最大，黄、蓝、红、绿色的视野依次渐小，如图2所示。

[2] 实验目的了解人眼对不同颜色的视野范围及概念，学习使用彩色分辨视野计测定各种彩色和白色的视野范围。

[3] 实验设备BD－Ⅱ－108型彩色分辨视野计(见图3)用于测定各种彩色和白色的视野范围。

组成与技术规格如下：(1) 一个可以转动的黑色半圆弧。

直径480mm，弧长+90°——-90°。

弧的背面有以中点为0°，左、右分别有10、20、......90°刻度，表示视点位置。

(2) 视点：位于在弧上能滑动的装置中。

可分别呈现不同大小和颜色。

视点直径：10、6、5、3、1.5 mm，颜色：红、黄、绿、蓝及白色。

(3) 在弧的中心有一黄色注视点。

(4) 固定头部的下巴支架。

被试的左或右眼固定于中心位置。

(5) 一个与弧同轴的圆盘位于视野计的背面，圆盘上有放视野图纸的装置。

并附有记录用的标尺。

(6) 视野图纸有以中点为0°，左、右分别标有10、20、......90°的同心圆，并有标有0--360°位置的放射线。

随机附视野图纸10张。

图2 水平方向(a)与垂直方向(b)的色觉视野图3 彩色视野计示意图1. 底座2. 半圆弧3. 注视点4. 下巴托5. 滑轮6. 分度销7. 标尺8. 视野图9. 圆盘[4] 实验内容与步骤(1) 把视野图纸安放在视野计背面圆盘上，学习在图纸上做记录的方法。

(记录时与被试反应的左右方位相反，上下方位颠倒)。

(2) 主试选择一种某一大小及颜色(如红色)的刺激。

(3) 让被试坐在视野计前。

被试戴上遮眼罩把左眼遮起来，下巴放在仪器的支架上，用右眼注视正前方的黄色注视点，一定不要转动眼睛。

同时用余光注意仪器的半圆弧。

如果看到弧上有红色的圆点，或者原来看到了红色后来又消失了，要求立即报告出来。

在红点消失前，觉得颜色的色调有何变化，也要及时报告。

(4) 主试将视野计的分度销拔出，转动圆盘，将弧放到0--180°的位置上。

然后，将销插入相应角度位置的孔中，固定圆盘。

把弧上滑轮放在被试左边的半个弧靠近中心注视点处，并移动滑轮将红色剌激由内向外慢慢移动。

直到被试看不见红色时为止，把这时红色刺激所在的位置用笔记录在视野图纸的相应位置上。

然后再把红色刺激从最外向中心注视点移动，到被试报告刚刚看到红色时为止，用同样方法作记录。

(5) 再按同样的程序，用红色刺激在被试右边的半个弧上实验。

但有一点不同，当红色刺激从内向外或从外向内移动的过程中，会产生红色剌激突然消失和再现的现象。

把红色突然消失和再现的位置记下来，这就是盲点的位置。

(6) 把视野计的弧依次放到45--225°、90--270°、135--315°等位置上，再按上述程序测定红色的视野范围。

每做完弧的一个位置休息２分钟。

(7) 按上述步骤分别测定黄、绿、蓝、白各色的视野范围，用相应颜色的笔把被试反应位置记在同一张视野图上。

(8) 将另一张视野图纸安放在视野计的背面，让被试戴上遮眼罩，用左眼注视中心黄色注视点，按上述同样程序进行测定和记录。

(9) 询问被试各彩色从视野中逐渐消失时感到色调有何变化。

[5] 实验结果(1) 分别在左、右眼视野图纸上将同色调的各点顺次连接起来(如图4)。

(2) 根据所测各彩色的视野，从大到小排一个顺序。

(3) 比较左、右眼彩色视野的异同。

(4) 指出盲点在视野及视网膜上的位置，并计算出它的大小。

(5) 比较刺激的大小对视野的影响。

在视野图上做记录要特别注意：当刺激在左边时，所测得的结果应记录在图纸的右边；刺激在右边应记在图纸的左边。

因为彩色视野图是表明对人体外部的不同彩色的可见范围，而不是视网膜上不同的彩色区域，所以视野图与视网膜上左右部位是相反的，上下部位是颠倒的。

[6] 思考题(1) 指出盲点在视野及视网膜上的位置，为什么我们在日常生活中感觉不到它的存在？(2) 比较刺激大小彩色视野的异同。

2.1.2听觉测试实验[1] 实验简介听觉适应过去称为听觉疲劳，是在较长时间内连续听一个声音后，对这个声音的感受性降低的现象。

它表现为响度绝对阈限的增高。

实验测试不同频率下的衰减分贝值，通过与仪器所带的0dB时的声响分贝数比较可得出左耳或右耳在不同声音下的响度绝对阈限。

[2] 实验目的检验声音刺激强度对听觉适应的影响，学习用响度改变法测量听觉适应的程度。

实验测试人在低频、中频和高频乐音下的响度绝对阈限。

为听觉特性研究提供实验数据。

[3] 实验设备BD—Ⅱ—116型听觉实验仪采用微电脑控制，专用正弦波信号发生器芯片及电子音量控制电路芯片，正弦波频率范围宽，失真小。

通过改变频率和衰减器的衰减量，就可以分别测量不同人的左、右耳对不同频率声响的响度绝对阈限。

本仪器可测试低频、中频、高频声响的响度绝对阈限，可为绘制正常和不正常的听力曲线提供实验数据。

主要技术指标如下：(1) 频率范围：64 HZ—16KHZ，分档与连续调节，实时显示。

九个固定档频率(Hz)：64、128、256、512、1K、2K、4K、8K、16K，其频率误差小于±5%。

(2) 波形非线性失真系数：≤0.5％。

(3) 衰减器：0-100dB，每档2dB。

(4) 输出：4W，四路输出同时可供4付耳机使用。

即仪器输出端可带四付耳机，可同时测试四个被试的听力曲线。

(5) 声音分连续、间断两档，间断周期为3秒。

(6) 可选择显示衰减dB值与声强dB值。

[4] 实验内容与步骤(1) 熟悉主试面板各键功能，接通AC220V电源，预热15分钟以上。

(2) 在被试面板将耳机插入对应耳机插孔。

(3) 被试者戴上耳机，背向主试和仪器。

(4) 测定响度绝对阈限的步骤：频率选择：如选择仪器设定的固定频率可用波段开关拨至相应位置。

如自行确定频率，可把波段开关拨至“连续”位置，调节“粗调”与“细调” 频率的两个旋纽，依显示的频率值，选择测定声响的频率。

选择测试的右、左耳，可打开“右耳”或“左耳”开关，或二个都打开。

选择“连续”或“间断”声响，开关拨向相应一方。

选择“间断”声响，可有效判别听觉阈限左右的声响。

按“声响调节”的“+”(红键)或“—”(绿键)，增加或减少音量，每按一下，增加或减少2dB，连续按着，将自动连续变化。

音量初值有二档，“高音量”为0-66dB衰减，“低音量”为34-100dB衰减。

对于正常听力的被试，测试响度绝对阈限通常在“低音量”段。

用渐增法测定：将声响强度衰减到被试者听不到处开始，逐渐减小衰减量(增强声响)，当被试听到声音后，示意或回答，主试停止减小衰减量，此时的响度为该被试人员在此频率的听觉阈限值。